目前在工業(yè)大數(shù)據(jù)領域的應用,主要應用于幾大方向:智能設備維保,生產(chǎn)工藝優(yōu)化,能源管理,智能行業(yè)監(jiān)督; 工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為工業(yè)數(shù)據(jù)服務的主要方向,基于設備的維護保養(yǎng)目錄,設備運行的實時監(jiān)控,設備歷史數(shù)據(jù)分析,故障診斷與預測等幾大方向設計本系統(tǒng)。本系統(tǒng)結(jié)合底層設備通信、數(shù)據(jù)處理與分析、管理系統(tǒng)平臺以及云部署架構等技術要素建設。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構主要包括以下幾層
1. 監(jiān)聽層
2. 數(shù)據(jù)處理層
3. 數(shù)據(jù)倉儲層
4. 數(shù)據(jù)展現(xiàn)層
監(jiān)聽層主要負責設備、傳感器或其他輔助設備的采集收集,包含并不僅限于MES系統(tǒng)、PLM系統(tǒng)以及現(xiàn)場實時控制系統(tǒng)SCADA等的數(shù)據(jù)接口;
數(shù)據(jù)處理層主要負責采集過來數(shù)據(jù)的整理,包括數(shù)據(jù)分類,數(shù)據(jù)清洗等;
數(shù)據(jù)倉儲層亦指數(shù)據(jù)倉庫,包含面向應用的數(shù)據(jù)集市DM、操作型數(shù)據(jù)ODS、大數(shù)據(jù)存儲HDFS。
數(shù)據(jù)展現(xiàn)層主要是對于設備運行數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果的一種可視化展現(xiàn),支持PC端、手機移動端多種訪問途徑。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大致業(yè)務模塊分為:企業(yè)及設備的基礎資料,設備運行實時監(jiān)控,運維管理,故障診斷預測。
實時監(jiān)控:基于設備運行的實時數(shù)據(jù)采集,監(jiān)控設備運行是否正常。如有異常系統(tǒng)發(fā)出報警,提醒相關責任人迅速處理。在無人值守崗位或必要時,可通過系統(tǒng)遠程控制設備做簡單干預,防止造成損失。
運維管理:工廠現(xiàn)有生產(chǎn)或加工設備的運維管理與支持,對于日常機器保養(yǎng)或者小型故障檢修提供快速的電子手冊支持。
故障診斷與預測:設備發(fā)生故障時,通過運行數(shù)據(jù)和算法迅速分析診斷,提高自主式保障和響應后勤效率,同時也為設備制造商排除故障提供了可靠的維修依據(jù)。另外通過傳感器或其他技術手段實現(xiàn)核心部件的使用時長跟蹤,并為企業(yè)提供決策依據(jù)。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術要點
1.
工業(yè)網(wǎng)關
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關,基于成熟的芯片組設計而成,具有強大的通訊能力,可輕松接入設備PLC、各類傳感器等,實現(xiàn)設備云連接。
2. 數(shù)據(jù)處理與分析
平臺用軟件容錯代替硬件容錯,大大地節(jié)省了成本。在不停機的情況下,增加節(jié)點,平臺的處理能力自動增加;減少節(jié)點,平臺的處理能力自動縮減,最大限度地提高資源利用率。
3. 云平臺
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是基于云平臺總體架構設計,總的設計理念是統(tǒng)一資源、大數(shù)據(jù)、開放服務。
1.IaaS:提供基本的計算、網(wǎng)絡和存儲資源。
2.PaaS:中間層,提供對行業(yè)業(yè)務應用的支持。
3.SaaS:向用戶交付最終業(yè)務應用和數(shù)據(jù)分析。
4.PaaS環(huán)境層:為業(yè)務應用提供支撐的軟件組件、包括各種中間件和數(shù)據(jù)庫等。
5.PaaS業(yè)務層:包含了應用的后臺程序,數(shù)據(jù)處理算法以及業(yè)務數(shù)據(jù)等實現(xiàn)業(yè)務能力的元素。
6.PaaS服務層:將業(yè)務層的業(yè)務、算法和數(shù)據(jù)以接口的形式提供給上層的前端應用直接訪問。
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